3.2.6 A系列PLC编程举例
(1)分频电路
在许多控制场合,需要对控制信号进行分频。下面以二分频为例,说明PLC是如何实现分频的。
图3-119(a)为二分频的时序图。在时序图中,X5表示输入脉冲,M100表示分频后的输入脉冲。M101为引入的中间环节。
图3-119 二分频电路
图3-119(b)为用SET/RST指令设计的二分频电路的梯形图程序。
(2)延时断开电路
控制要求:当输入X10为ON时,输出Y30也为ON;当输入X10为OFF时,输出Y30要延时一定时间才为OFF,其时序图如图3-120(a)所示。
图3-120 延时断开电路
图3-120(b)为实现延时断开电路的梯形图。图中用了一个100ms的定时器T50,其延时时间为600×0.1=60s。即当X10断开60s后,Y30才断开。
(3)脉冲发生器(也叫振荡器)
①“先通后断”的脉冲发生器 如图3-121所示,当输入X2接通时,输出Y20产生先接通4s,再断开2s的脉冲序列。这里的通/断时间可以任意设定。本例中的接通、断开时间分别由100ms定时器T20、T21设定。
图3-121 “先通后断”脉冲发生器
②“先断后通”的脉冲发生器 如图3-122所示,当输入X2接通时,输出Y20产生先断开2s,再接通4s的脉冲序列。这里的通/断时间可以任意设定。本例中的接通、断开时间分别由100ms定时器T25、T26设定。
图3-122 “先断后通”的脉冲发生器
(4)顺序控制的编程方法之一——利用脉冲发生器设计
两台电动机控制时序图如图3-123所示。M1、M2每一循环动作的周期为28s,M1动作15s后,M2动作,且在M1下一次动作5s后,M2停止。试用PLC实现其控制。
图3-123 两台电动机顺序控制时序图
用X2作为启动输入信号,将Y20和Y21分别接M1、M2电动机接触器线圈。由图3-123时序图可见,M1的时序为先通17s,再断11s;M2在启动15s后,其时序也是先通后断(先接通18s,再断开10s)。因此,两次使用“先通后断”脉冲发生器即可实现该顺序控制,其梯形图程序如图3-124所示。
图3-124 两台电动机顺序控制梯形图
由此推之,对每次通断时间相等(周期相同)的顺序控制,无论多少台电动机,都可以采用此方法进行设计。
(5)顺序控制的编程方法之二——对有限循环次数的顺序控制的编程
两台电动机相互协调运转,其动作要求时序图如图3-125所示。M1运行10s,停止5s;M2要求与M1相反,即M1停止,M2运行;M1运行,M2停止;如此反复动作3次,M1和M2均停止。
图3-125 运行状态相反的两台电动机时序图
将PLC的输入X5接启动按钮,X6接停止按钮;输出端Y20和Y21分别接M1、M2电动机的接触器线圈。
根据动作要求设计出梯形图程序,如图3-126所示。当按下启动按钮时,X5接通,M100线圈接通并自锁,T20和T21组成一个振荡器(即“先通后断”的脉冲发生器),使Y20得到通断间隔的输出,其接通时间由T20的设定值决定,断开时间由T21的设定值决定,即使M1运转10s,停止5s。Y20的常闭触点使Y21的状态正好与Y20的状态相反。Y20的常开触点作为计数器C2的计数输入,使M1、M2反复动作3次后停止。注意,这里C2的设定值应设为4,因为计数器的计数输入是Y20,要使两台电机都运行3个周期,必须在Y20第4次接通时,M2才运行3个周期。
图3-126 运行状态相反的两台电动机梯形图
(6)顺序控制的编程方法之三——利用定时器和计数器设计
三台电动机顺序控制的时序图如图3-127所示。M1运行5s后,M2运行;M2运行5s后,M3运行,M1停止;M3运行5s后,M2停止;M3运行10s后,M3停止,M1运行,如此循环动作。
图3-127 三台电动机顺序控制的时序图
将PLC的输入X5接启动开关,其输出Y20~Y22分别接M1~M3电动机的接触器线圈。根据动作要求,利用定时器和计数器的功能设计的梯形图如图3-128所示。
图3-128 三台电动机顺序控制的梯形图
由图3-128可见,当合上启动开关X5时,Y20有输出,M1运行,同时M100产生的脉冲使四个计数器C2~C5复位,定时器T20每5s产生一个脉冲,作为C2~C5的计数输入。当T20产生第一个脉冲(即第一个5s后)时,C2的常开触点闭合,使Y21线圈接通,M2运行。当T20产生第二个脉冲(即第10s后)时,C3的常开触点闭合,使Y22线圈接通,M3运行,同时C3的常闭触点断开,使Y20断开,M1停止。当T20产生第三个脉冲(即第15s后)时,C4的常闭触点断开,使Y21断开,M2停止。当T20产生四个脉冲(即第20s后)时,C5的常闭触点断开,使Y22断开,M3停止,同时,C5的常开触点闭合,使C2~C5重新复位(其触点也复位),重复上一个周期的运行情况。
(7)通风机监视
要求:用一只信号灯来监视三台通风机的运行状态。当监视装置投入运行时,若两台以上风机运行,则信号灯常亮;若一台通风机运行,则信号灯以0.5Hz的频率闪烁;若一台通风机也不运行,则信号灯以2Hz的频率闪烁。
可见,通风机运行信号为输入信号,分别将1#~3#风机接触器KM1~KM3的常开触点接在PLC的X5~X7三个输入端。此外,再设一个监视装置投入开关S,并将此开关接在PLC的X8端。信号灯为输出信号,将其接在PLC的Y20端。
根据要求,设计出通风机监视的梯形图如图3-129所示。
图3-129 通风机监视的梯形图
由图3-129可见,当监视装置投入工作时(X5为ON),定时器T20、T21分别以每0.5s、2s产生一个脉冲。此时,若两台以上通风机运行,则M100接通,其常闭触点断开,使M102断开,避免与一台通风机运行情况相混淆;其常开触点闭合,使Y20接通,信号灯常亮。若一台通风机也不运行,则M101接通,其常开触点闭合,使Y20每0.5s接通一次,即信号灯以2Hz的频率闪烁。若一台通风机运行,则M102接通,其常开触点闭合,使Y20每2s接通一次,即信号灯以0.5Hz的频率闪烁。
(8)交通灯控制
十字路口的车行灯和人行灯的动作过程如图3-130所示。其中,车行道有红、黄、绿三种颜色的指示灯,分别接到PLC的Y30~Y32;人行道有红、绿两种颜色的指示灯,分别接到PLC的Y33和Y34输出端。当合上启动开关X5时,车行道和人行道交通灯在一个工作周期内的动作,情况如图3-130所示。
图3-130 十字路口的车行灯和人行灯的动作过程
实现图3-130所示的动作要求的梯形图如图3-131所示。图中,用定时器T24和T25分别表示人行道绿灯闪烁时的接通和断开时间,即闪烁时,绿灯(Y34)接通0.5s,断开0.5s,其闪烁次数(5次)用计数器C2来计数。当一个周期执行完时,定时器T26的常闭触点断开,使M100线圈断开,从而使各定时器(T20~T26)和计数器C2均复位,T26的常闭触点又闭合,重复执行上一周期的动作过程。
图3-131 交通灯控制的梯形图